画期的なソーラーパネル素材も新たながん治療への道を開く

カリフォルニア州リバーサイド —テレビで見つかった素材がいつか癌の治療に役立つ可能性はあるでしょうか? 科学者によって生み出された画期的な素材は、ソーラーパネル技術に革命をもたらし、がん治療の進歩を推進する可能性を秘めています。 最近の研究によると、この複合材料は、超極微のシリコンナノ粒子とOLEDテレビに見られるものと同様の有機元素で構成されており、分子間のエネルギー交換を強化し、低エネルギー光を高エネルギー光に変換することが可能になるという。

カリフォルニア大学リバーサイド校の機械工学および材料科学の教授であるロレンツォ マンゴリーニ博士は、特殊なシリコン ナノ粒子を製造できる数少ない研究室の 1 つを率いています。

「新しい材料は、異なるコンポーネント間でエネルギーを効率的に交換するというこれまでの試みを改良したものです。 さまざまな用途には計り知れない可能性がありますが、人間の健康の観点から最も重要なものの 1 つはがん治療です」とマンゴリーニ博士は大学のリリースで説明しています。

この複合材料は、研究チームが実証したプロセスである光子のアップコンバージョンを通じて、入射光よりも高いエネルギーの光の放出を可能にします。 紫外線レーザー光のような高エネルギー光は、がん組織を攻撃するフリーラジカルを生成する可能性があるため、この画期的な進歩はがん治療に大きな期待をもたらします。 しかし、紫外線は組織の奥深くまで浸透することができません。 一方、近赤外光は組織透過性に優れていますが、目的のラジカルを生成するエネルギーが不足しています。 この新素材は、低エネルギーの光を高エネルギーの形に変換することでこのギャップを埋め、標的がん治療に潜在的なソリューションを提供します。

さらに、この複合材料の応用は太陽エネルギーの分野にまで広がります。 通常は太陽電池パネルを通過する近赤外線を利用することで、太陽電池の効率を大幅に向上させることができます。

「これらのセルでは通常利用されない低エネルギー光子を利用することで、アレイの効率をさらに高めることができます。 最適化すると、ソーラーパネルのサイズを最大 30% 削減できる可能性があります」と Mangolini 氏は理論化しています。

この新素材の意義は、がん治療やソーラーパネルを超えて広がります。 バイオイメージング、光ベースの 3D プリンティング、および霧の中での自動運転車用の光センサーの強化におけるその利用は、これらの分野でのさらなる進歩を表しています。

対応研究著者であるテキサス大学オースティン校のショーン・ロバーツ教授は、この成果はこの種のものとしては初めてだと述べ、画期的な進歩に興奮を表明している。

この複合材料の開発の成功は、材料科学の分野に新たな境地を切り開き、太陽エネルギー利用とがん治療の大幅な進歩が期待され、より明るく健康的な未来への希望をもたらします。

この研究は『Nature Chemistry』誌に掲載された。

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